据外媒报道，日本理化学研究所RIKEN的化学家们研发出一种新型自修复聚合物，非常适合用作可穿戴设备和机器人中的柔性导体。该研究成果发表在期刊《Journal of the American Chemical Society》上。
图片来源： 期刊《Journal of the American Chemical Society》
传统电子设备中使用的导电材料往往脆性较大且缺乏柔韧性，因此不适用于需要反复弯曲的应用，例如可穿戴电子产品和机器人。
为了解决这个问题，研究人员正致力于研发适用于这些应用的坚固且柔韧的导体。理想情况下，这些导体还应具备自愈能力，以便在受损后能够自我修复。
“在实际应用中，这些导体容易因反复变形而产生机械损伤，从而降低其可靠性并缩短使用寿命，”RIKEN可持续资源科学中心的Zhaomin Hou解释道，“赋予导体自愈能力可以有效解决这些问题，使其在受损后恢复功能。”
一种很有前景的柔性导体制备策略是使用自修复聚合物作为柔性基底，并在其上负载可导电的金纳米颗粒或纳米片。然而，赋予聚合物自修复和粘附性能并非易事。
如今，Zhaomin Hou及其同事证明，用含硫基团（硫醚）修饰常见的聚烯烃类聚合物，可以制备出一种可用于柔性导体的自修复聚合物。
Hou教授表示：“聚烯烃在日常生活中无处不在，也是所有聚合物中产量最大的。它们兼具多种优良特性，包括成本低、机械强度高、易于加工以及优异的化学和环境稳定性，使其成为导体应用领域极具潜力的候选材料。”
该团队成功的秘诀在于使用了一种新型催化剂，使他们能够以高度可控的方式轻松地将硫醚引入聚合物中。
Hou教授指出：“我们的研究表明，催化剂控制的具有不同性质的烯烃共聚反应可以作为一种有效的合成方法，用于制备具有多种功能的聚烯烃材料，以应用于先进技术领域。这些发现或将启发该领域的进一步探索。”
该方法的优势之一在于硫和金具有天然的亲和力，这确保了自修复聚合物与金涂层之间形成牢固的结合。Hou教授表示：“硫醚功能化聚合物上金涂层的耐久性远远超出了我们的预期。它经受住了超过50次的胶带剥离测试。”
Hou教授表示，通过使用不同的聚烯烃构建单元，该团队计划“创造一个全新的自修复聚合物系列，用于柔性导体，具有更高的耐久性，并可用于其他先进技术”。
